Обсуждение авиакатастрофы Як-42 RA-42434


Гм... Попробую ответить так, как понял вопрос.

Фиксируем угол атаки, фиксируем (по формуле) скорость горизонтального полета.
Уменьшаем скорость - имеем при прочих равных пикирующий момент.
Увеличиваем скорость - имеем при прочих равных кабрирующий момент.

Таким образом, зафиксировавшись в этой точке, можно получить изменение целевой функции для каждого параметра (что я и сделал).
Для тангажа, скорости, плотности воздуха, конфигурации. Причем тут существенно то, что центровка в эту формулу не входит. Т.е., все, что требуется, это чтобы ГО при заданной центровке и скорости обеспечили нужный тангаж.
А вот характер изменения этого тангажа - это функция работы подвески.
 

Да какая разница, что я с ними делаю...
И подъемная сила - тоже не при делах. В горизонтальном полете ПС (подъемная сила) в точности равна ВВ (взлетному весу).
Весь вопрос - при какой скорости, при каком тангаже и какой конфигурации.

А дальше, определив эту точку, при меньшей скорости - будет недоразгруз ПС, при меньшем тангаже - то же самое, но и при невыпущенных закрылках - тоже.
 
Ладно, вопрос "195 или 204" повис в воздухе, но пусть будет 204.

Хотя объяснений внятных, что же кроется за фразой МАКа "приборная скорость начала подъема носовой стойки~ 195 км/час" с учетом его же "Взятие штурвала "на себя" было произведено на приборной скорости ~ 185 км/час", не прозвучало, на мой взгляд.

Тогда, как я уже показывал, для того, чтобы на скорости 230 подъема передней стойки не произошло, вдобавок к тормозящей силе 8000 кгс должен быть еще и задействован пик. момент от сдвига центровки минимум на 3 %.
Что, кстати, более реально, чем сдвиг на 6 %, ибо прекрасно вписывается, с учетом всех косвенных и прямых признаков, в причинно-следственную цепочку прроизошедших событий.
О чем я говорил и показывал не один раз.

Теперь что же - будем еще подвергать сомнению и цифру 230 - максимальную скорость, достигнутую самолетом в ав. взлете?
Или величину пик. момента от двигателей?
Но не будет ли это похоже на "игру в одни ворота"?
-------------
Интересно было бы послушать аргументы...
 


Да и я так думаю - тогда 8000 торм. силы плюс сдвиг центр. не менее, чем на 6 %.

Но не все согласны с балансом прод. моментов на скорости 195.
Если "уважить" оппонентов и согласиться на скор. 204 (строго по граф.), то тогда 8000 торм. силы плюс сдвиг центр. не менее, чем на 3 %.
 


А давайте посчитаем.

Вы писали, что отклонение РВ в ав. взлете было свыше 11 гр.
Значит - больше, чем в эксп. взлете на 4 гр.
4 гр. РВ на скорости 204 парируют смещение ЦТ на величину l, которая равна

l=m(z)*q*S*b(A)*4/G=0.022*0.125*56.66*56.66*150*4.6*4/2/53950=0.226м.

То есть - относительно ЦТ (24.65 % САХ) 4 гр. РВ создают момент 53950*0.226=12193 кг*м.
Относительно ООШ этот момент будет равен

(12193/14.53)*13.2=11077 кг*м.

где 14.53 - плечо "ЦТ-стабилизатор"
а 13.2 - плечо "ООШ-стабилизатор".
Это на скорости 204, а на скорости 230 - 14080 кг*м (относительно ООШ).
--------
О каких "5-6" Вы говорите?
О какой "очень большой" погрешности?
Покажите ее "природу".
 
Последнее редактирование:
Да, именно это я и попытался проверить. Бьется ли поведение ВС по графикам аварийного взлета с расчетными формулами горизонтального полета.


Располагаемую и потребную тяги я пока не рассматриваю - мне несколько другой аспект интересен.

При взлетном угле атаки в 10 градусов, ВС должно превысить скорость горизонтального полета (при этом угле атаке и нужной конфигурации), чтобы пойти в отрыв. Эту скорость можно оценить из указанного источника.

В этой точке пикирующий момент от ООШ становится равным нулю (поскольку исчезает вес на них).

Но эти десять градусов получаются не скачком, а в сложном взаимодействии РВ, стабилизатора и увеличивающейся подъемной силы, начиная с тангажа в 2 градуса.

Я пока не вижу, чем можно объяснить практически неизменный тангаж при увеличивающейся скорости и нехарактерном отклонении РВ (на гораздо бОльшие, чем обычно, углы).
 

Считаю, что вопрос о "2-х градусах тангажа" стоит рассмотреть подробно. Не хочу, чтобы призыв уважаемого Сибиряка по вопросу скорости отрыва ПОШ остались гласом "вопиющего в пустыне".
Согласно цитируемой им выдержке из отчета, отрыв ПОШ в эксперименте начался на скорости 195 км/ч при тангаже, меньшем 1*.

А что если на 2* тангажа приходится некоторая точка равновесия моментов, когда крыло еще недостаточно разгрузило ООШ, но угла атаки ГО, который уменьшился на 2*, уже недостаточно для дальнейшего роста тангажа.?
Готов сделать крамольное предположение о том, что тангаж в 2* подразумевает разбег только на ООШ. Я его и раньше делал, ссылаясь, собственно, на выдержку из Отчета:
"Несмотря на столь значительное отклонение штурвала (руля высоты), создания
взлетного угла тангажа не произошло. Угол тангажа увеличился лишь до величины 2°, что
позволило разгрузить переднюю стойку шасси. Факт разгрузки передней стойки
подтверждается начавшимися колебаниями по курсу в пределах ±2°, что связано с
определенными трудностями выдерживания направления разбега при движении только на
основных стойках шасси.
Причиной, которая не позволила создать взлетный угол тангажа, явился
пикирующий момент, создаваемый дополнительной тормозящей силой на основных
колесах шасси. "
 
Последнее редактирование:

Можете не сомневаться.

При прочих раных, соотношение петлевого усиления к фазовой характеристики не оставляет никаких сомнений.

Увеличение тангажа при отклонении РВ не способно компенсировать само себя. Если только не происходит смещение фокуса.
 

Таким образом, для создания взлетного угла тангажа требуется не просто избыток кабрирующего момент (условие отрыва ПОШ), но этот избыток должен обязательно достичь некоторого минимума, при котором ВС получит необходимыйф импульс?
 
Ответ на вопрос о том, как влияет на характермстики разбега тангаж самолета, можно найти вот здесь (это выдержки из Галлая) -

Возникает вопрос: когда, на каком этапе разбега, и как лучше всего переходить от стояночного положения к этому сравнительно большому взлетному углу? Казалось бы, выгоднее всего производить разбег на таком угле атаки, при котором сумма силы аэродинамического сопротивления и сил трения колес шасси имеет наименьшее значение. При таком угле атаки избыток тяги оказался бы наибольшим, а разбег наиболее коротким.

Принципиально подобное рассуждение совершенно правильно, и существующие методы аэродинамического расчета позволяют с достаточной точностью определить для каждого самолета значение наивыгоднейшего угла атаки для разбега. Однако в результате выполнения подобного расчета оказывается, что отклонения от этого наивыгоднейшего угла даже в достаточно широких пределах практически почти не сказываются на характеристиках разбега. В самом деле, при разбеге, на увеличенном угле атаки аэродинамическое сопротивление получается больше, но зато делается меньше сила трения колес шасси о поверхность аэродрома, так как она (как и всякая сила трения) зависит от величины нормальной силы, «прижимающей» колеса к земле. Нормальная же сила с увеличением угла атаки уменьшается благодаря тому, что при этом соответственно большая часть веса самолета не передается на колеса шасси, а уравновешивается подъемной силой крыла. При разбеге на уменьшенном угле атаки получается обратная картина: аэродинамическое сопротивление по сравнению с предыдущим случаем падает, но зато возрастает сила трения колес шасси, на долю которых в этом случае приходится соответственно большая часть веса самолета. {16}

Таким образом, оказывается, что при разбеге с разными углами атаки изменения сил аэродинамического сопротивления и сил трения шасси о землю как бы компенсируют (точнее, почти компенсируют) друг друга, так что их совокупность изменяется крайне незначительно. К сказанному следует добавить, что вся эта совокупность составляет всего около 20% энергии, расходуемой на разбег машины. Остальные 80% идут на преодоление инертности самолета (создание ускорения). Поэтому даже некоторая неполнота компенсации возрастания одной из препятствующих разгону сил соответствующим уменьшением другой скажется на характеристиках разбега в целом совершенно ничтожным образом.

Таким образом, для получения нормальной, нерастянутой длины разбега летчик обязательно должен к моменту отрыва установить заданную величину взлетного угла, т. е. продольного положения самолета. А как переходить и процессе разбега к этому положению от исходного (стояночного), — целиком зависит от соображений простоты и удобства пилотирования, в частности от того, насколько обеспечивается путевая управляемость при взлете с боковым ветром, а также при отказе бокового двигателя во время разбега с поднятым носовым колесом.
Начальную стадию разбега во всех случаях приходится выполнять в стояночном положении — на всех колесах (тележках) шасси. Это позволяет, пока руль направления еще неэффективен, поддерживать прямолинейность разбега при помощи управления передним колесом или импульсного подтормаживания основных {17} колес шасси. К тому же на этом этапе малая эффективность руля высоты все равно не позволит добиться подъема носа или во всяком случае потребует для этого несоразмерно больших отклонений руля и нагрузок на ручке (штурвале),— как говорят летчики, «отдирания» носа от земли, — что отвлечет силы и внимание летчика в ущерб выдерживанию других элементов разбега.

После того как достигнута скорость, при которой рули становятся эффективными, летчик может плавным движением постепенно поднять нос самолета в положение, соответствующее нормальному для данного типа взлетному углу атаки. Темп подъема носа, как было показано выше, практического влияния на длину разбега не окажет и может варьироваться в довольно широких пределах. Важно лишь одно — чтобы к моменту отрыва самолет был в нужном положении. Поэтому чересчур медленный темп подъема носа нежелателен — можно не успеть достигнуть этого положения. Чересчур быстрый подъем носа приводит на практике чаще всего к «передиру» и требует поэтому лишней работы — ряду уточняющих движений рулем высоты, а в конце разбега может привести к опасной ошибке пилотирования — преждевременному отрыву на малой скорости.

На мой взгляд, здесь достаточно ясно дается понять, что для подьема передней стойки принципиальное значение имеет только скорость, а уж как там самолет достиг ее - неважно...
 

Так с этим вроде никто и не спорил никогда (кроме некоторых, для которых скорость вообще не важна). Основная причина неподъема ПОШ - недостаточная для этого скорость. Для того, чтобы компенсировать момент от тормозящего усилия было необходимо всего лишь набрать большую скорость. Даже при запредельно передней центровке можно взлететь, набрав скорость, другой вопрос, что потом сесть проблематично.
 
Там такой ньюанс, что при увеличении тангажа на 1 градус увеличение подъемной силы и связанное с ним уменьшение пикирующего момента от ООШ примерно соответсвует уменьшению кабрирующего момента от горизонтального оперения и самолета в целом (это было еще во второй части "диссертации", те расчеты давали, что увеличение тангажа должно сместить суммарный момент в сторону кабрирования, чего по факту не происходит. Скорее всего расхождение теории и практики связано с не учетом эффекта земли).
То что самолет образно выражаясь "застыл" на 2 градуса тангажа в аварийном взлете (никто ведь на самом деле не думает, что тормозное усилие строго соответствовало всем колебаниям по скорости и отклонениям РВ), свидетельствует о том, что около 2 градусов есть определенный экстремум функции момента от угла тангажа на разбеге.
 
В каждой шутке есть доля шутки Разгрузка ПОШ могла способствовать возникновению автоколебаний на ООШ (шимми), которые, в свою очередь, увеличивали ТС. Крепление демпфера могло и на разбеге разрушиться.

Неосознанное торможение, с одновременным рулением, не имело локальных минимумов, за время которых пошел бы подъем ПС ?
 
Последнее редактирование:

Таким образом, следует вывод - в некотором диапазоне скоростей (по крайней мере от 200 до 230 км/час) тангаж самолета на разбеге от скорости не зависит, значит, не зависит и от аэродинамических сил.
--------
От чего-же он тогда зависит?
 

Неправильный вывод.
Не зависел того конкретного самолета в тех конкретных условиях.
Т.к. в общем случае тангаж самолета на разбеге таки зависит от скорости, то в аварийном взлете была обратная связь между скоростью/моментом от оперения и избыточным пикирующим моментом.
 


Раз "завис", значит - "наш" разбег с двумя гр. тангажа можно рассматривать как разбег самолета на абсолютно жестких стойквх с двумя гр. тангажа - и не более того...
Теперь посчитаем.

В случае, когда самолет разбегается на абсолютно жестких стойках с углом тангажа 0 гр, углом стабилизатора 8.68 и РВ 10гр (к примеру), то его кабрирующий аэрод. момент относительно ЦТ на некоторой скорости будут равен
M(z)=q*S*B(A)*(0.12+0.038*8.68+0.022*10)*0.9=qSB(A)*0,67.
где
0.12 - коэфф. момента крыла при угле атаки 3 гр.
0,038 - коэфф. момента стаб.
0.022 - коэфф. момента РВ.

Если самолет разбегается на абсолютно жестких стойках с "теми" же стаб. и РВ, но с тангажем 2 гр., то аэрод. кабрир. момент относительно ЦТ будет равен
M(z)=qSB(A)*(0.18+0.038*6.68+0.022*10)=qSB(A)*0.65.
где
0.18 - коэфф. момента крыла при угле атаки 5 гр.
6.68 - угол атаки стаб-ра.
Угол РВ остается прежним, так как его "рабочий" угол - это угол относительно плоскости стаб-ра.

Таким образом, мы видим, что суммарный кабр. момент изменился, как и говорит Галлай, ничтожным образом.
Значит, нет действительно никакой разницы - с каким углом тангажа разбегается самолет, так как на одной и той же скорости при неизменных РВ и стаб-ре, его аэродин. продольный момент при разных тангажах будет практически одинаков.
----------
Таким образом - говорить о "функции момента от угла тангажа" нет никаких оснований...
 
Я недавно посмотрел кино-версию расследования МАК и опять пришел к тем же вопросам: Кому и на что надо было смотреть в кабине?
Имеем: Самолет толкается двигателями и при цеплянии колесами пикирующий момент возникает такой, что требует заметной аэродинамической компесации, при отрыве почти гарантия выход на закритические углы и падение. На скорость разгона этот момент почти не влияет. Вывод: Может не надо было ждать когда Локомотив разобьется? Надо конструктивные элементы самолета иметь, чтобы контролировать такой резко изменяющийся момент четырьмя датчиками:
а) мерять изменение силы на переднюю стойку для оценки момента от разгона;
б) мерять температуру тормозных дисков для обнаружения торможения;
в) мерять скорость вращения колес для обнаружения блокировки;
г) поставить индикацию режима нормального включения тормозной системы.
Тормозить может в другой раз по аварийной причине, догадаться об этом за 5 секунд из кабины будет трудно.
 


Да - это я все относительно ООШ считаю, а тут что-то относительно ЦТ "подумал".
Не туда зарулил, согласен.

Но - пересчитал относительно ООШ и пришел к неожиданному результату.
Оказывается, с ростом тангажа "при прочих равных" кабр. момент относительно ООШ падает.

Допустим, тангаж 0 гр, стаб. (по отношению к потоку) - 0 гр, РВ - 0 гр.
Тогда подъемная сила крыла
У=Су*q*S
Тогда момент относительно ЦТ - M(z)=0.46*q*S*L
где L - плечо "ЦД крыла-ЦТ", а 0.46 - Су при угле атаки 3 гр.

Но этот же М(z)= 0.12*q*S*4.6
где 0.12-коэфф. тангажа при угле атаки 3 гр, а 4.6-САХ.
Тогда 0.46*q*S*L=0.552*q*S
Отсюда L=0.552/0.46=1.2 м.
Тогда плечо "ЦД-ООШ"=1.33-1.2=0.13 м.

Тогда, если в ав. взлете представить тангаж 0 гр (при стаб-ре 8.68, а РВ 10), аэрод. момент относительно ООШ -
M(z)=M(z)крыла+M(z)стаб-ра+M(z)РВ=q*S(Су*0.13+B(A)*0.038*8.68*0.9+B(A)*0.022*10*0.9)
M(z)=q*S*(0.76*0.13+4.6*0.038*8.68*0.9+4.6*0.022*10*0.9)=q*S*(0.099+1.365+0.911)=q*S*2.375
где 0.76 - Су при угле атаки 3 гр с учетом влияния земли.
В(А) - САХ (4.6 м).
Угол атаки стаб-ра будем считать относительно направления того же потока, что набегает на крыло.
Даже, если это и не совсем так - разницы никакой нет, так как нас интересуют не абсолютные цифры, о относительные (относительно тангажа 2 гр).

При тангаже 2 гр Су=0.97, а угол стаб-ра - 6.68.
Тогда M(z)=q*S*2.087.
--------
Как видим - момент с увеличением тангажа уменьшается.
 
Последнее редактирование:

Это не совсем то.
ЦТ и ООШ находятся по разные стороны от ЦД.
Что для одного является пикирующим, для другого - кабрирующим.
---------------------
И потом - о каком тогда "Рубиконе" (тангаже в 2 гр) можно говорить?